Harness for Robotics · 13 papers

Harness for Robotics

Harness 指包在模型外面(或模型内部)的那层执行框架:每一步让模型看到什么、跨步记住什么、任务怎么拆、拆完以什么接口交给下一层、执行时用什么信号判断对错、判断之后改什么。本专题按这个视角读机器人基础模型的论文。

本页按四类收录 13 篇:(1)上下文架构(ActiveVLA、TIC-VLA、RA-VLA)、(2)持久状态与记忆(MemoryVLA、OptimusVLA、SOMA、HiMe)、(3)结构化执行(ACoT-VLA、MotorMind)、(4)评估与反馈(TT-VLA、τ₀-WM、RoboTTT、τ₀-VLA)。每篇有单独的精读页,下面是四类的定义、各篇的位置、索引和横向对照。

四类 harness

分类按专题定义,每篇归入一类,归类取它们的主要贡献。有几篇跨类:SOMA 的记忆要靠一次主动扫描才建得起来,和(1)的「看哪里」耦合;OptimusVLA 的全局记忆其实是跨回合的轨迹检索,机制上接近 RA-VLA;τ₀-VLA 与 MotorMind 都带执行记忆,也沾(2);RoboTTT 的快权重本身就是跨步的状态,测试时的更新信号是自监督的,显式评价只出现在训练时,同样贴着(2)。

(1)

上下文架构 Context Architecture

设计模型每次决策时看到什么、以什么形式看到,包括检索、视觉选择、时序对齐等。

  • ActiveVLA:视觉选择。在已重建的点云上挑虚拟视点、放大,决定 VLM 看哪几张图。
  • TIC-VLA:时序对齐。慢 VLM 的结果带着「多旧了、期间走了多远」交给快控制器。
  • RA-VLA:检索。按动作阶段从新任务示范里取片段,喂进动作头。
(2)

持久状态与记忆 Persistent State / Memory

在多步任务中持续保存任务状态、空间状态和执行历史,使当前动作不只依赖于当前 observation。

  • MemoryVLA:执行历史。VLM 与动作头之间按时间累积的特征记忆库。
  • OptimusVLA:执行历史与跨回合先验。检索来的轨迹和已执行的动作块都接在去噪起点上。
  • SOMA:空间状态。视野外的物体写成带 3D 框的物体 token。
  • HiMe:任务状态。策略之外的图文记忆和子任务计划表,由大模型增改删。
(3)

结构化执行 Structured Execution

把复杂任务组织为「推理 → 意图/子任务 → 动作」的分层受控执行流程,通过明确的中间接口连接高层决策与低层控制。

  • ACoT-VLA:接口在模型内部,是一段动作空间里的粗参考轨迹。
  • MotorMind:接口全在模型外部,是带成功判据的子目标和带数值的中层动作 JSON。
(4)

评估与反馈 Evaluation & Feedback

在执行前或执行后引入显式评价信号,根据结果修正计划、更新状态或适应策略,形成闭环。

  • TT-VLA:执行后,用进度估计的差分做奖励,在回合内更新策略参数。
  • τ₀-WM:执行前,在动作块层面。策略先给出 4 个候选,用重去噪一致性筛选;不可靠时由同一视频主干的模拟器想象每个候选的未来并打进度分,再朝最好的未来重新生成。
  • RoboTTT:执行后,每一步的观测和动作都写进动作头的快权重;训练时用人的纠正(DAgger Distillation)教它怎样根据失败调整。
  • τ₀-VLA:执行前,用世界模型想象候选子任务的后果、价值模型打分,再提交。

(1)(2)七篇接在策略的哪里解读

每行一篇,每列是一次决策从观测到动作经过的一段;有色块的格子是这篇改动的地方,虚线表示原样经过,虚线框表示这一段的运行方式变了、内容没变。按各篇精读页整理,表格可左右滑动。

论文 · 状态跨度
观测怎么来相机 / 点云 / 视角
VLM 输入图像与语言
VLM 与动作头之间特征、记忆、检索
动作头条件、去噪起点
策略之外外部模块与库
(1)Context Architecture
ActiveVLA单个关键帧 · 不存状态
标定 RGB-D 拼成点云;在点云上重渲染 3 个虚拟视点,最佳视点再放大 4 倍(物理相机不动)
精阶段 VLM 只看选出的虚拟视图;粗阶段先在正交投影上找关键点 pf
选视角、放大都是无参数的几何模块
TIC-VLA只留最近一次推理
VLM 后台异步运行,仿真约 0.5 Hz
最近一次推理的 KV cache + 这段语义有多旧(Δt)+ 期间自身位移(Δp)
10 Hz 动作专家每层交叉注意力读当前帧和上面三样;训练时注入 Δt ~ U(0,10) s
RA-VLA跨回合的静态示范库
检索器读 LLM 之前的图文 token,按动作阶段取 top-K 示范片段
DiT 8 个交叉注意力层每层拼 1 段检索特征;去噪起点换成检索动作均值;margin 损失逼它读
新任务的 3–4 条示范切成片段,冻结 VLM 离线预编码
(2)Persistent State / Memory
MemoryVLA回合内累积 · 容量封顶
感知(256 token / 步)与认知(1 token / 步)记忆库:cross-attention 检索、门控融合、写回;满了合并相邻最相似的一对
DiT 动作头读融合后的 token
OptimusVLA跨回合轨迹库 + 回合内动作历史
去噪起点 = 检索轨迹块的均值与方差 + Mamba 读已执行动作块给出的偏置;相似度决定噪声尺度和步数
离线轨迹库(FAISS 检索,每回合一次)
SOMA回合内持续刷新 · 不删除
目标不可见时,头部相机按固定轨迹扫一圈
物体记忆 token(DINOv3 外观 + VGGT 3D 框),VL token 交叉注意力读出;门控 EMA 刷新
读出结果作为 DiT 的额外全局上下文
YOLO-World / DINOv3 / VGGT 冻结感知栈
HiMe回合内 · 子任务级更新
π0.5 的指令换成计划表里当前那一句子目标
Sentry(Qwen3-VL-8B)看最近 8 帧判子任务是否完成;判完成才唤醒 Planner(GPT-4o)增改删图文记忆与计划表

最密的是「VLM 与动作头之间」和「动作头」两列:七篇里有五篇不改 VLM 看到的输入,新信息直接进动作头的条件或去噪起点。只有 ActiveVLA 改 VLM 看到的图像,只有 HiMe 改 VLM 收到的指令。(3)类的 ACoT-VLA 也是这个位置:它的参考轨迹和隐式先验都从 VLM 的 KV 里取,再由动作头读。

(3)(4)六篇在两条轴上的位置解读

横轴:中间接口离电机指令有多近;纵轴:评价信号作用在执行之前还是之后。位置是我们的归纳,不是论文的说法。窄屏下可左右滑动。

语言子任务 参数化中层动作 动作空间轨迹 直接改参数 中间接口 / 反馈作用的位置 → 越来越靠近电机指令 执行前 执行中 执行后 无显式评价 τ₀-VLA 想象候选子任务的后果再提交 τ₀-WM 候选动作块先做一致性筛选 不可靠时想象未来、打进度分 MotorMind Monitor 执行中喊停 Verifier 执行后判定 重试 / 重规划 ACoT-VLA 15 点粗轨迹,不评价 RoboTTT 每步观测写进快权重(自监督) 纠正方式在训练时学好 TT-VLA 每步进度差 → LoRA 梯度

按时间排解读

按 arXiv 首版时间排序,同月按编号。圆点颜色对应四类。

  1. 2025-08 · 2508.19236
    (2)记忆 · 执行历史

    记忆是 VLM 与动作头之间的特征库

    每步存 256 个感知 token 和 1 个认知 token,检索后门控融合;库满合并相邻最相似的两条。

  2. 2026-01 · 2601.06748
    (4)评估与反馈 · 执行后

    评价信号变成梯度

    VLAC 进度差分做奖励,无价值 PPO 每 8 步更新 LoRA,每回合重置。

  3. 2026-01 · 2601.08325
    (1)上下文 · 视觉选择

    上下文是「从哪个视点看」

    在已重建的点云上挑 3 个虚拟视点并放大 4 倍,精阶段 VLM 只看这些图。

  4. 2026-01 · 2601.11404
    (3)结构化执行 · 模型内部

    中间接口是动作草稿

    EAR 先去噪出一段 15 点粗轨迹,IAR 抽隐式先验,动作头读两者再生成。

  5. 2026-02 · 2602.02459
    (1)上下文 · 时序对齐

    上下文带上时间戳

    动作专家读慢 VLM 上一次推理的 KV,外加这段语义有多旧(Δt)、期间走了多远(Δp)。

  6. 2026-02 · 2602.20200
    (2)记忆 · 先验与动作历史

    记忆接在去噪起点上

    检索同类示范轨迹代替高斯噪声,Mamba 读已执行的动作块再加偏置,步数随相似度变。

  7. 2026-05 · 2605.22283
    (2)记忆 · 空间状态

    记忆是一张物体地图

    头部相机扫一圈,把视野外的物体写成带 3D 框的 token,操作中门控刷新。

  8. 2026-05 · 2606.01027
    (4)评估与反馈 · 执行前 · 动作块

    策略和评价器出自同一个视频模型

    VAM 出动作,ACVS 给候选动作想象多视角未来与逐帧进度分;按需调用,选中的未来再作为条件重新生成动作。

  9. 2026-07 · 2607.03449
    (2)记忆 · 任务状态

    记忆放在策略外面,用语言管理

    GPT-4o 只在子任务交接时增改删图文记忆,π0.5 只拿到一句子目标。

  10. 2026-07 · 2607.15275
    (4)评估与反馈 · 写进快权重

    执行历史压进权重,部署时也在学

    动作头每层加 TTT 层,上下文扩到 8K 步;DAgger Distillation 让它学会根据自己的失败纠正。

  11. 2026-08 · 2608.16885
    (4)评估与反馈 · 执行前

    评价发生在承诺之前

    带执行记忆的高层;不确定时做世界模型引导的子任务束搜索。

  12. 2026-08 · 2608.25585
    (1)上下文 · 检索

    上下文是检索来的示范片段

    按动作阶段检索新任务示范,动作头每层读一段,margin 损失逼它真的读。

  13. 2026-09 · 2609.38078
    (3)结构化执行 · 模型外部

    整个 harness 不训练

    冻结通用 VLM 分饰五个角色,输出参数化中层动作,监控异步并行。

十三篇

每篇给出做法、主要结果和最大的疑点。数字取自各论文 arXiv 源码里的 tex 表格或矢量图的文字层。

(1)上下文架构 Context Architecture3 篇

2026-01arXiv 2601.08325
复旦、上海创智学院、南洋理工
上下文架构

ActiveVLA

Injecting Active Perception into Vision-Language-Action Models for Precise 3D Robotic Manipulation

做法
沿用 BridgeVLA(PaliGemma)的「2D 热图 → 3D」框架做两遍:粗阶段在三张正交投影上找关键 3D 点 pf;再在以 pf 为球心的测地球面上,按可见性、距离、多样性的 Z 分数挑 3 个虚拟视点,对最佳视点把视场角缩小 4 倍再渲染一张,精阶段只看这些图。选视角和放大都没有可学习参数,物理相机不动。
结果
RLBench 18 任务平均 91.8(BridgeVLA 88.2),COLOSSEUM 65.9(64.0),GemBench 51.3(50.0)。消融里两个模块合计 +2.3~+4.2 个点,推理时间约翻倍(RLBench 0.26 → 0.53 s)。
疑点
按正文公式,候选都在同一球面上,距离项和多样性项对每个候选都是常数,排序只剩二值的可见性。只选 1 个主动视图(82.2)反而低于固定视图(87.6)。真机平台、COLOSSEUM 分项、真机总成功率在正文和附录里各有两套说法。
读 ActiveVLA 精读 →
2026-02arXiv 2602.02459
UCLA
上下文架构

TIC-VLA

A Think-in-Control Vision-Language-Action Model for Robot Navigation in Dynamic Environments

做法
慢 VLM(InternVL3-1B,看 t−Δt 时刻往前 9 s 的 4 帧,生成推理文本和 3 个航点)在后台异步运行;10 Hz 的 6 层交叉注意力动作专家读当前帧、速度、VLM 最后一层 KV cache,外加延迟 Δt 和这段时间的自身位移 Δp。三阶段训练:VLM SFT → 动作专家模仿学习,人为注入 Δt ~ U(0,10) s → 仿真里 PPO,VLM 真异步运行。
结果
DynaNav 85 条 SR 55.29(最强语言导航基线 MobileVLA 32.94,点目标的 NavDP 54.12)。同样的 KV 接口,不建模延迟 30.59、建模后 47.06(均未做 RL)。Unitree Go2 真机 4 个任务各 5 次,0.75–0.85。
疑点
模仿学习时的 KV 由 GPT-5 标注的推理文本算出(标注时看过未来画面),部署时换成 VLM 自己生成的文本。「有效延迟」前后两处定义不同。85 条测试只跑一个种子,和 NavDP 只差 1 条。
读 TIC-VLA 精读 →
2026-08arXiv 2608.25585
POSTECH
上下文架构

RA-VLA

Retrieval-Augmented VLA for Test-Time Adaptation

做法
GR00T N1.5 外挂检索:新任务的 3–4 条示范切成片段(某一时刻的观测 + 其后 16 步动作),由冻结 VLM 离线预编码。检索器用 DTW 对齐的动作序列定义正样本做对比学习,按「动作阶段」而不是画面相似度取片段;动作头 8 个交叉注意力层每层拼一段检索特征,去噪起点换成检索动作的均值,再用 margin 损失逼动作头读检索结果。新任务不更新权重。
结果
LIBERO 留出套件平均 0.3845(RICLR 0.2085、RAEA 0.1235,都换上了本文的检索器);UR5e 4 任务留一法 0.5625(0.3542)。K = 8 时单个动作块 0.055 s,RAEA 0.157 s。
疑点
LIBERO-Goal 上去掉 margin 损失只剩 0.098、换回现成检索器只剩 0.102,都回到 RAEA(0.104)的水平。去噪起点这一项没有消融。附录「107 个键检索 0.18 ms」按显存带宽算不通。UR5e 合并后 27/48 对 17/48,Fisher 检验 p ≈ 0.065。
读 RA-VLA 精读 →

(2)持久状态与记忆 Persistent State / Memory4 篇

2025-08arXiv 2508.19236
清华、Dexmal、旷视等
持久状态与记忆

MemoryVLA

Perceptual-Cognitive Memory in Vision-Language-Action Models for Robotic Manipulation

做法
CogACT 骨架(7B Prismatic VLM + 约 300M DiT 动作头)中间插一个感知-认知记忆库:每步存 256 个感知 token 和 1 个认知 token(LLaMA 在 EOS 处的隐状态),当前 token 作 query 对记忆做 cross-attention 检索,经 sigmoid 门与当前 token 融合后送动作头并写回。每条流最多 L 条(16 或 256),满了合并相邻最相似的一对。输入只有单帧第三人称 RGB。
结果
SimplerEnv-Bridge 71.9(复测的 CogACT-Large 57.3),Fractal 72.7(68.1),LIBERO 96.5(93.2),Mikasa-Robo 41.2;真机时序任务 83(CogACT 57)。RTX 4090 单次推理 0.194 s,基线 0.187 s。
疑点
没有「同一套训练、只去掉记忆」的对照。仿真报的是在测试基准上最好的那个验证步,基线是单个发布权重。正文说 Mikasa 上「每个任务都最好」,表里有两个任务不是。
读 MemoryVLA 精读 →
2026-02arXiv 2602.20200
哈工大(深圳)、鹏城实验室、华为诺亚等
持久状态与记忆

OptimusVLA

Global Prior Meets Local Consistency: Dual-Memory Augmented Vision-Language-Action Model for Efficient Robotic Manipulation

做法
冻结的 π0.5 外挂两块记忆,都接在 flow 的去噪起点上。GPM 按 VLM 前缀检索训练集里的同类轨迹,按任务进度各切一个动作块,矩匹配成对角高斯来代替 𝒩(0, I),相似度同时决定噪声尺度和去噪步数;LCM 用 Mamba 读本回合已执行的动作块,输出一个偏置加到起点上。VLM 输入和动作头条件都不变。
结果
LIBERO 平均 98.6(π0.5 96.9),LIBERO-Long 96.4(92.4);CALVIN Avg. Len 4.45(π0.5† 4.26);RoboTwin 2.0 Hard 主表 8 任务 38%(29%)。NFE 3.2 对 10,LIBERO 单次推理 39 ms 对 57 ms。
疑点
摘要的「2.9× 推理加速」是真机 NFE 之比,对 π0.5 的实测时间比是 1.46×(LIBERO)和 1.19×(真机)。flow policy 只在高斯起点上训练过,没有「高斯起点直接走 3–4 步」的对照。RoboTwin 全部 16 个任务是 30%。
读 OptimusVLA 精读 →
2026-05arXiv 2605.22283
港科大(广州)、AI²Robotics、港科大
持久状态与记忆

SOMA

Spatial Memory for Out-of-Vision Manipulation in Vision-Language-Action

做法
GR00T N1.5 式 VLA 外挂物体级空间记忆:目标不可见时,可动头部按固定轨迹扫一圈,YOLO-World 检测、DINOv3 取外观、VGGT 算 3D 框,每个物体压成一个 384 维 token;操作中用头部画面做 α = g·s 的门控 EMA 刷新,VL token 对全部记忆做交叉注意力,结果作为 DiT 的额外上下文。
结果
5 个视野外真机抓放任务各 20 回合,各阶段平均成功率 28.3%(按图 4 算,GR00T N1.5 18.3%)。RoboCasa GR1(目标全可见)用全部数据时 49.3 对 45.9。在线推理约 1.58 s / 动作块(GR00T N1.5 约 1.30 s)。
疑点
表 2 有几个数用「20 回合 × 阶段平均」算不出来。GR1 消融的增益几乎全来自「容器交互」一类。行为指标的定义和正文的解读对不上。记忆条目不带时间戳,被挪走的物体会留下陈旧条目,论文承认但没有实验。
读 SOMA 精读 →
2026-07arXiv 2607.03449
复旦、上海创智学院、华东师大
持久状态与记忆

HiMe

Hierarchical Embodied Memory for Long-Horizon Vision-Language-Action Control

做法
三层、三种频率:Executor(π0.5,推理 2 Hz)只看当前画面和一句子目标;Sentry(Qwen3-VL-8B)每 10 个执行步看一眼最近 8 帧,判当前子任务是否完成;判完成才唤醒 Planner(GPT-4o),它用 QUERY / CREATE / UPDATE / DELETE 增改删一个图文键值记忆库,并重写子任务计划表。只有 Executor 需要训练(60 条示范)。
结果
WidowX-250 三个长程任务(各 20 次),平均任务进度 90;去掉 Sentry 68,FIFO 式 Flat Memory 65,无记忆 14。每个子任务 Planner 调用 1.4–2.6 次(Flat Memory 4.8–6.2 次)。
疑点
「90」是子任务完成比例,不是整任务成功率。Sentry 判完成的召回约 35%,靠一个间隔没写的定时兜底。GPT-4o 单次调用中位 38.59 s,比一个子任务的平均执行时长还长,全文没有整任务耗时。换成 Qwen3-VL-30B 后有两条结论与正文相反。
读 HiMe 精读 →

(3)结构化执行 Structured Execution2 篇

2026-01arXiv 2601.11404
北航、智元 AgiBot
结构化执行

ACoT-VLA

Action Chain-of-Thought for Vision-Language-Action Models

做法
π0.5 上加三块:EAR(18 层、约 300M,读 VLM 逐层 KV,用 flow matching 生成步长 2、15 点的参考轨迹)、IAR(每层 1 个 query,在降到 128 维的 KV 上抽隐式先验)、AGP(加噪动作当 query 交叉注意力读两路)。训练时参考轨迹用真值(teacher forcing)。
结果
LIBERO 98.5(π0.5 96.9);LIBERO-Plus 零样本 86.6 vs 85.7、微调 88.0 vs 75.7;真机 4 项平均 66.7% vs 61.0%。同参数量同步数下,拆成「EAR + 动作头」比单个大动作头在 LIBERO-Plus 上高约 8 个点。
疑点
大幅增益只在冻结主干的微调设定里,那里的 π0.5 基线比它自己的零样本低 10 个点。消融表用了两套不同的基线数字。真机 Pour Water 12 次试验却出现 22.5%。
读 ACoT-VLA 精读 →
2026-09arXiv 2609.38078
UIUC
结构化执行

MotorMind

Scaffolding General Vision Language Models for Zero-Shot Robot Manipulation

做法
冻结的 Qwen3.8-Flash-Next 分饰 Planner、Executor、Monitor、Verifier、Memory(附录共 8 份提示词)。Executor 输出基座坐标系下带毫米/角度的 move / rotate / gripper 批次,确定性控制器执行;Monitor 后台并行、只能喊停;Memory 后台写便条。
结果
LIBERO-PRO 基础 66.7%、扰动 53.8%(零样本基线最高 13.3% / 19.2%);xArm6 真机放置 95%;换 GPT-6 Sol 到 83.3%。
疑点
每回合约 223 秒,微调 VLA 约 6 秒。「与微调策略相当」只对 OpenVLA-OFT 成立。异步调度没有同步对照;主表与 Figure 5 是两次不同运行。tex 源码中的隐藏作者批注自己指出了后两点。
读 MotorMind 精读 →

(4)评估与反馈 Evaluation & Feedback4 篇

2026-01arXiv 2601.06748
UMKC、港科大(广州)、Meta AI 等
评估与反馈

TT-VLA

On-the-Fly VLA Adaptation via Test-Time Reinforcement Learning

做法
冻结的 VLAC 每步估计任务进度,奖励 r = pt − pt−1;PPO 去掉价值项和熵项,γ = λ = 0,优势即奖励;每 8 步更新一次 LoRA,每个回合开始重置权重。只适用于离散 token 的 VLA。
结果
ManiSkill3 上 15 个未见任务、4 个 VLA,维度平均提升 0.8–3.8 个点;Franka 真机 OpenVLA 三类任务 +3.3 / +13.3 / +13.3(每类 30 次)。更新太频繁(每步)会低于不适配的基座。
疑点
提升大多小于 240 次试验的统计误差,却没有一个负值;主表 3 处数字颠倒、1 处 Δ 算错;超参在测试任务上选;没有延迟数字。
读 TT-VLA 精读 →
2026-05arXiv 2606.01027
智元 AGIBOT Finch、上海创智学院
评估与反馈

τ₀-WM

A Unified Video-Action World Model for Robotic Manipulation

做法
Wan2.2-TI2V-5B 视频主干开两个口:VAM 加 0.5B 动作 DiT(每层交叉注意力读视频特征),同时去噪未来视频潜变量和 30 步动作块;ACVS 把候选动作按 Cosmos 方式注入时间步嵌入与 AdaLN,生成多视角未来和逐帧进度分(失败子任务段为负)。2.73 万小时真机、UMI、人类视频按监督掩码混训。部署:采 4 个候选,按重去噪一致性分(RCS)挑;最高分低于 γ 时调用 ACVS,取想象进度最高的未来作为条件让 VAM 重新生成(LAR)。
结果
4 个未进预训练的长程真机任务(三种机器人)平均成功率 0.64(π0.5 0.44,Fast-WAM 0.20),进度 0.72。两个抓放任务、单次尝试:无测试时计算 0.43,+RCS 0.50,+LAR 0.60。加 UMI 与人类视频后零样本 0.14 → 0.55。
疑点
主结果没写试验次数、也没写是否开了测试时计算;测试时计算只在两个简单任务、每格 20 次上测,RCS 每任务多 1–2 次成功。LAR 里「想象的未来作为条件」怎样输入 VAM、如何训练没有交代;γ、K、ACVS 耗时都未披露。和同团队的 τ₀-VLA 互不引用。
读 τ₀-WM 精读 →
2026-07arXiv 2607.15275
NVIDIA、Stanford、UT Austin
评估与反馈

RoboTTT

Context Scaling for Robot Policies

做法
GR00T N1.7 的 16 层 DiT 动作头每层在注意力后加一个 TTT 层:快模型是两层 MLP,每步用键值重建损失做一次梯度更新,再用更新后的权重输出;注意力只看当前一步,16 个寄存器 token 把视觉语言信息带进 TTT 层。序列动作强制(每个动作块独立采噪声水平)+ 截断反传让上下文扩到 8K 步。DAgger Distillation:整条交互历史都更新快权重,损失只算在人的纠正上。
结果
YAM 双臂三个装配任务平均完成分 79(GR00T 42,GDN 56),5 分钟的 Gear Bot 唯一出现完整成功(2/10);单段人类视频一次模仿 6/10(GDN 0/10);预训练上下文 1K → 8K,平均分 43.9 → 71.5,GDN 无此趋势。DAgger Distillation 在 Pup Go Car 上 66 → 89,标准 DAgger 到 73。
疑点
主图 Pup Go Car 的分数已经含 DAgger 训练(序列模型用 DAgger Distillation),只在一张图注里说明,不用 DAgger 时是 66 对 GR00T 53。「推理时延不随上下文增长」没有时延数字;动作块长度未披露。扩展曲线每点一次运行,512 步处 GDN 略高。
读 RoboTTT 精读 →
2026-08arXiv 2608.16885
智元 Agibot Finch、上海创智学院、港中文
评估与反馈

τ₀-VLA

a Hierarchical Robot Foundation Model with World-Model-Guided Test-Time Computation

做法
高层:Qwen3.5-9B 微调的提议模型更新执行记忆并提出子任务;token 置信度低时做束搜索,Step1X-Edit 初始化的世界模型想象子任务完成的画面,五档价值模型打分,反思模型综合提交。低层:Qwen3.5-2B + MoT,40 维统一动作空间,40,115 小时数据。
结果
四个长程真机任务,分层 + 记忆(不搜索)平均成功率 27.5% → 45.0%;开搜索后三项任务 5→7、6→9、5→7 / 10;离线子任务准确率书本整理分布外 50.0% → 74.0%。
疑点
每格 10 次试验;实际 N、B、D 与搜索耗时未披露;评测协议提到的记忆消融没有结果;两张图里同一个 Plan Once 基线数字不一致;基线怎么微调没说。
读 τ₀-VLA 精读 →

横向对照 · (1)(2)

表格可左右滑动。速度各篇的口径不同(每次推理、每个动作块、每次大模型调用),不能横向直接比。细节以各篇精读页为准。

ActiveVLA上下文 · 视觉选择 TIC-VLA上下文 · 时序对齐 RA-VLA上下文 · 检索 MemoryVLA记忆 · 执行历史 OptimusVLA记忆 · 先验与动作历史 SOMA记忆 · 空间状态 HiMe记忆 · 任务状态
改的是什么VLM 看到的图像:从哪个虚拟视点看、放大多少动作专家拿到的语义是哪一刻的,并附上 Δt、Δp动作头额外读到的检索示范片段;去噪起点跨步的特征记忆(感知 256 token + 认知 1 token / 步)示范轨迹库(跨回合)+ 已执行动作块(回合内)物体级空间记忆(外观 + 3D 框,每个物体 1 个 token)图文键值记忆库 + 子任务计划表(人可读)
接入位置两遍 VLM 之间:粗阶段热图给出 pf → 选视点重渲染 → 精阶段输入动作专家每层交叉注意力的 K/VDiT 动作头 8 个交叉注意力层 + flow 起点VLM 之后、DiT 动作头之前flow policy 的去噪起点和步数VLM 输出与 DiT 之间,读出后注入 DiT策略之外,经子目标文本进入 π0.5
状态跨度单个关键帧,不存状态只保留最近一次推理,完成即覆盖跨回合的静态示范库,回合内无状态单个回合内累积,容量 L 封顶跨回合轨迹库 + 回合内动作历史单个回合内,扫描后持续刷新、不删除单个回合内,按子任务更新
要训练什么微调 VLM(BridgeVLA 预训练权重);选视角无参数三阶段:VLM SFT、动作专家模仿学习、PPO检索器 + 动作头;新任务免训练端到端微调,只有动作损失π0.5 冻结,训 Prior Head 和 LCM(各 1000 步)除语言解码器外全部微调;感知栈冻结只训 Executor(60 条示范);Sentry、Planner 零样本
基座BridgeVLA(PaliGemma)InternVL3-1B + 动作专家GR00T N1.5CogACT 骨架(7B Prismatic VLM + DiT)π0.5GR00T N1.5(论文称为真机 baseline,架构一致)π0.5 + Qwen3-VL-8B + GPT-4o
速度H100 每次推理 0.26 → 0.53 s(RLBench,固定视图 → 完整)A6000:动作 32.70 ms,VLM 1681.66 msA100 单个动作块 0.055 s(K = 8)RTX 4090 0.194 s(基线 0.187 s)LIBERO 39 ms(π0.5 57 ms),NFE 3.2 对 10RTX 4090 约 1.58 s / 动作块(GR00T N1.5 约 1.30 s)GPT-4o 单次调用中位 38.59 s;整任务耗时未披露
评测RLBench、COLOSSEUM、GemBench;真机 4 个遮挡任务(次数未披露)DynaNav 85 条(单种子);Go2 真机 4 任务 × 5 次LIBERO 留出套件(每任务 50 次);UR5e 4 任务 × 12 次SimplerEnv、LIBERO、Mikasa-Robo;真机 12 任务LIBERO、CALVIN、RoboTwin 2.0;Galaxea R1 Lite 真机真机 5 任务 × 20 回合;RoboCasa GR1、SimplerEnvWidowX 真机 3 任务 × 20 次

横向对照 · (3)(4)

表格可左右滑动。细节以各篇精读页为准。

ACoT-VLA结构化执行 MotorMind结构化执行 TT-VLA评估与反馈 τ₀-WM评估与反馈 RoboTTT评估与反馈 τ₀-VLA评估与反馈
层次结构VLM → 参考轨迹 → 动作头Planner → Executor → 控制器;Monitor / Verifier / Memory 旁路单层 VLA,外面套在线更新策略 VAM + 评价器 ACVS,共用视频主干结构单层 VLA,动作头内加跨时间的 TTT 层高层(提议 / 世界 / 价值 / 反思)→ 低层 VLA
中间接口15 点粗轨迹 + 18 个隐式先验向量(可微)子目标 + 成功判据;参数化动作 JSON—想象的未来视频潜变量(LAR 时作为 VAM 的条件)—(历史压进快权重)自然语言子任务 + 文本执行记忆
评价信号无同一个 VLM 自评 + 实测机器人状态VLAC 进度估计差分重去噪一致性分 + ACVS 想象视频与逐帧进度分测试时:自监督键值重建损失;训练时:人的纠正想象终态图 + 五档价值打分
评价时机—执行中(并行)、执行后执行后,每一步执行前,每个动作块;ACVS 仅在一致性分低于 γ 时执行后,每一步(不打分)执行前,仅在置信度低时
反馈改变什么—停 / 重试 / 重规划LoRA 参数(回合内)选哪个动作;朝选中的未来重新生成快权重(回合内,每回合从 W0 重来)选哪个子任务;记忆
要训练什么EAR、IAR、AGP、动作头(可冻结 VLM)什么都不训练测试时只更新 LoRAVAM 与 ACVS(含奖励头)分别训练;部署不更新参数预训练只训 TTT 层,后训练全部微调;部署时只更新快权重高层 4 个模型 + 低层 VLA
基座π0.5(PaliGemma 2B)Qwen3.8-Flash-Next / GPT-6 SolOpenVLA、Nora、OpenVLA-RL、TraceVLAWan2.2-TI2V-5B + 0.5B 动作 DiTGR00T N1.7(DiT 538M → 690M)Qwen3.5-9B(高层)、Qwen3.5-2B(低层)
速度每次推理 112 ms(RTX 4090)每回合约 223 s未报告只出动作约 220 ms(RTX 5090);测试时计算耗时未报告30 Hz 控制(RTX 5090);每步耗时未报告高层约 1 s 刷新,低层约 30 Hz;搜索耗时未报告
任务时长LIBERO 短任务;参考轨迹约 3 sLIBERO-PRO、单物体真机拾放160 步拾放多阶段装配与收纳(时长未披露)1–5 分钟装配(约 1.8K–9K 步)1–10 分钟,最长 12 分钟
评测LIBERO、LIBERO-Plus、VLABench、真机 4 项(12–40 次)LIBERO-PRO(60 + 240 回合)、动态任务、xArm6ManiSkill3 15 任务 × 240 次、Franka 9 任务 × 10 次真机 4 个长程任务(次数未披露);测试时计算 2 任务 × 20 次YAM 双臂 3 任务 × 20 次(Gear Bot 10 次);一次模仿 10 次;扰动 2 × 20 次真机长程 4 项 + 跨本体 4 组,各 10 次;离线子任务预测

(1)(2)里的线索解读

按各篇精读页整理,数字取自各论文的 tex 表格。

看不见的东西:换个视角,还是记下来?

ActiveVLA 在已经重建的点云上重渲染虚拟视点,物理相机不动,能看到的上限是已经拍到的点;SOMA 真的转动头部相机扫一圈,把视野外的物体写进记忆。前者每个关键帧重新选、不留状态;后者扫描一次、之后靠门控刷新,代价是被挪走的物体会留下陈旧条目(论文承认,没有实验)。

记忆存成什么?

MemoryVLA 存特征 token,按时间排、满了合并;OptimusVLA 存动作,一边是跨回合的轨迹库,一边是本回合已执行的动作块;SOMA 存物体 token,按物体索引、不带时间戳;HiMe 存人可读的图文记录,由大模型增改删。前三篇的记忆在策略的一次前向里被读,HiMe 的记忆只经一句子目标进入 π0.5。

记忆本身贡献多少,证据不齐

MemoryVLA 没有「同一套训练、只去掉记忆」的对照,只能和复测的 CogACT 比;SOMA 在 GR1 上的消融增益几乎全来自「容器交互」一类;OptimusVLA 去掉 GPM / LCM 后 LIBERO-Long 从 96.4 降到 93.2 / 94.8;HiMe 在同一层级骨架下比了无记忆(14)和 FIFO 式记忆(65),对 90,四篇里最直接。

加上 harness 的代价

ActiveVLA 每次推理约翻倍(RLBench 0.26 → 0.53 s);SOMA 每个动作块 1.30 → 1.58 s;MemoryVLA 0.187 → 0.194 s;OptimusVLA 反而更快(57 → 39 ms),因为去噪步数从 10 降到 3.2;HiMe 的 GPT-4o 单次调用中位 38.59 s,整任务耗时没有报告。各篇计时口径不同,只能各自和自己的基线比。

跨类的线索解读

(1)(2)的七篇和(3)(4)的六篇放在一起看。

「子任务做完没有」是共同的薄弱点

HiMe 的 Sentry 判完成,精确率约 82%、召回约 35%(正文数字,对应原文图 7);MotorMind 的诊断里六个通用 VLM 判完成只有 47.5–82.5%(二分类),扰动设定下 9% 的回合错误宣布完成;τ₀-VLA 不测判别器,而是用记忆滞后、超前、未察觉失败三类扰动样本训练纠错。下面「评价器本身可靠吗」一条说(3)(4)三篇都没评估评价器,HiMe 是在自己任务上量过的一篇。

异步分层里,只有 TIC-VLA 告诉低层上下文有多旧

τ₀-VLA 的低层读约每 1 s 刷新的子任务缓存,搜索没算完时按旧子任务执行;HiMe 等 GPT-4o 的那几十秒里机器人怎么办没有写;MotorMind 主线串行。TIC-VLA 的「同一个 KV 接口,不建模延迟 30.59、建模后 47.06」是 11 篇里唯一直接说明延迟要显式建模的对照。

给动作头一段动作先验,怎么逼它读?

RA-VLA 读别人同一动作阶段的动作块,并用它们的均值当去噪起点;OptimusVLA 用检索到的训练集轨迹当起点;ACoT-VLA 读自己的 EAR 生成的 15 点粗轨迹。逼动作头读的办法分别是 margin 损失(去掉后 LIBERO-Goal 0.532 → 0.098)、只在推理时换起点(flow 只在高斯起点上训练过)、teacher forcing。ACoT-VLA 和 OptimusVLA 用同一个 π0.5 基线(LIBERO 96.9,Long 92.4),提升都集中在 Long。

「测试时适应」至少有四种意思

RA-VLA 不改权重,往库里放新任务的几条示范,每个动作块检索一次;TT-VLA 在回合内每 8 步更新一次 LoRA,下个回合重置;τ₀-VLA 把测试时的算力花在子任务搜索上;RoboTTT 每一步都更新动作头里的快权重,但这个更新规则在训练时就已经元学习好,不需要外部评价器。RoboTTT 的相关工作把 TT-VLA 归为「在测试任务上收集数据微调整个模型」,与 TT-VLA 的实际做法不符。TT-VLA 只适用于离散 token 的自回归 VLA,(1)(2)类七篇的动作头都不在它的适用范围内。

(3)(4)里的线索解读

语言子任务够不够细?

ACoT 和 MotorMind 都认为「子任务文本 → 动作」这一跳太大,一个在模型里多生成一段动作草稿,一个让 VLM 直接说出带数值的动作。τ₀ 仍用语言子任务,但它处理的是分钟级任务,问题不在接口粒度,而在选哪个子任务。三者处理的是不同时间尺度,可以叠加。

评价器本身可靠吗?

MotorMind 的诊断里,通用 VLM 判断进度的准确率只有 43–76%,扰动设定下还有 9% 的回合「宣布完成但其实没完成」。TT-VLA 的奖励完全来自 VLAC 的进度估计,τ₀ 的打分完全基于世界模型的想象。三篇都没有直接评估评价器在自己任务上的准确率。RoboTTT 绕开了这个问题:测试时不需要评价器,评价(人的纠正)只在训练时出现。

执行前,还是执行后?

τ₀-VLA 和 τ₀-WM 在承诺前评价,代价是要训练世界模型、只能评价想象;TT-VLA 和 MotorMind 在承诺后评价,代价是错误已经改变了环境。τ₀-VLA 的引言把这一点说得很直接:重规划可以响应,但收不回失败承诺的代价。两篇出自同一团队,一个在子任务层想象终态图,一个在动作块层想象视频与逐帧进度,彼此没有引用;τ₀-VLA 认为动作层的搜索只看得到局部后果,τ₀-WM 正处在那一层。

统计强度普遍偏弱

六篇的真机实验每格 10–40 次(τ₀-WM 主结果未披露),仿真里 TT-VLA 每格 240 次但增益只有 1–4 个点。都没有报告方差或显著性检验。读结论时,看试验次数比看百分比更重要。